Sandra Bullock đóng vai chính trong các bộ phim hành động như phim hành động khoa học viễn tưởng năm 1993 "Demolition Man", phim kinh dị hành động "Tốc độ" và phần tiếp theo "Tốc độ 2: Điều khiển hành trình" và phim hành động hài "Miss Congeniality "và" Miss Congeniality 2: Armed and Fabulous. " Vai diễn điện ảnh đầu tay của cô là Lisa Edwards trong bộ phim hành động năm 1987" Hangmen ".
Sandra Bullock đóng vai nhân vật Annie trong bộ phim hành động kinh dị "Speed" năm 1994. Nhân vật của cô trong phim, với sự giúp đỡ của một cảnh sát trẻ, phải giữ tốc độ của một chiếc xe buýt thành phố trên 50 dặm một giờ để một quả bom do một tên khủng bố gài trên xe buýt không phát nổ. Keanu Reeves đóng vai cảnh sát, và Dennis Hopper vào vai trùm khủng bố Howard Payne. "Speed" đã giành được hai giải Oscar tại Lễ trao giải Oscar 1995.
Trong bộ phim hài hành động "Miss Congeniality" năm 2000, Bullock đóng vai một đặc vụ FBI tên là Gracie Hart. Khi một tổ chức khủng bố đe dọa làm nổ tung cuộc thi Hoa hậu Hoa Kỳ, Hart được giao nhiệm vụ bí mật với tư cách là một thí sinh để ngăn chặn cuộc tấn công. Phim đạt đánh giá 42% trên Rotten Tomatoes, tính đến năm 2015.
Bullock đã giành được ba Giải thưởng MTV Movie cho màn trình diễn của cô ấy trong "Speed" và một Giải thưởng hài kịch của Mỹ cho nữ diễn viên chính hài hước nhất trong một bộ phim điện ảnh cho màn trình diễn của cô ấy trong "Miss Congeniality". Cô cũng xuất hiện trong bộ phim hành động phiêu lưu năm 1993 "Fire on the Amazon" và bộ phim tội phạm hành động năm 1995 "The Net". Năm 2013, cô đóng vai chính trong bộ phim hài hành động "The Heat" của Paul Feig, cùng với Melissa McCarthy.